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1.
复杂地形山区降水格局在多种地形要素的综合影响下呈现出显著异质性特征,弱化了降水站点观测资料的空间代表性,限制了遥感及再分析产品的适用性及传统插值方法的准确性。常用的PRISM降水插值算法通过提取并权重化地形要素,借助加权最小二乘算法对降水站点观测数据进行空间插值,被广泛应用于降水产品制备。本文针对PRISM算法对中小地形地貌刻画能力不足的问题,在解析影响复杂地形降水模式的地形要素的基础上,改进了PRISM的地形要素计算与权重化过程,同时,考虑到实际日降水量的随机性,将改进后的PRISM嵌入到“平均态日降水—比值”插值框架,构建了适用于复杂地形的日降水插值算法MPRISMR。随后,以具有复杂地形特征的元江流域为例,通过交叉验证及与ERA5-Land和TRMM_3B42降水产品的对比分析,发现该算法具有较高的准确性与可靠性。结果表明,在元江流域23个气象站点上,MPRISMR的插值结果与观测值的相关系数、相对偏差的中位数分别为0.72、0.98%,总体上优于ERA5-Land和TRMM_3B42日降水产品。另外,MPRISMR插值结果的精度随时间变化更小,更为稳定。最后,研究基于MPRISMR制备了空间分辨率约3 km的元江流域日尺度降水格网数据。本文可为复杂地形的陆面模式或流域水文水质模型提供高精度降水驱动场数据产品,从而支持流域可持续管理决策。 相似文献
2.
R. D. Kustz 《Geophysical Journal International》1982,70(2):373-397
Summary Accurate determinations of depths and conductivities of electrical structures in shield regions are often difficult because of the inhomogeneity of the uppermost crust. A magnetotelluric (MT) station (BAT) in the Grenville Province of the Precambrian Shield in eastern Canada has been in operation since 1975 for time-dependency studies of electrical resistivity changes related to earthquakes. The MT response of the station displays low skew with small to moderate anisotropy. One-dimensional inversion of the apparent resistivity and phase reveals two well-defined conductors in the crust, one at 10 km and the second at the base of the crust. The latter has a resistivity less than 50 Ω m. These results are substantiated by three additional MT stations located up to 40 km distant.
Data from other new MT stations and from stations previously published in the literature are compared with two-dimensional computer model results and with the three-dimensional analogue scale model results of Dosso et al. While additional data for periods less than 100 s would be desirable the results from a number of the MT stations are not inconsistent with a widespread occurrence of a conducting zone at the base of the crust in the Grenville. The inversion analysis also indicates the existence of a conductor at some depth greater than 100 km with a resistivity less than 30 Ω m. This may coincide with a seismic low-velocity zone observed in the mantle under the Canadian Shield. 相似文献
Data from other new MT stations and from stations previously published in the literature are compared with two-dimensional computer model results and with the three-dimensional analogue scale model results of Dosso et al. While additional data for periods less than 100 s would be desirable the results from a number of the MT stations are not inconsistent with a widespread occurrence of a conducting zone at the base of the crust in the Grenville. The inversion analysis also indicates the existence of a conductor at some depth greater than 100 km with a resistivity less than 30 Ω m. This may coincide with a seismic low-velocity zone observed in the mantle under the Canadian Shield. 相似文献
3.
近50a青藏高原东部夏半年强降水事件的气候特征 总被引：1，自引：1，他引：0
基于青藏高原东部47个站点1963-2012年的5~9月逐日降水资料,分析了近50 a该区夏半年强降水的时空分布特征和相对强度。结果表明:青藏高原东部夏半年强降水事件在7月出现的频次最多,以持续1 d的单站暴雨为主;强降水量和频次在近50 a呈弱增长趋势,其存在准12 a的年代际震荡,且在1978年之后,强降水量同时存在大致准3 a的演变周期,在各自然分带强降水量和频次的变化趋势存在差异;夏半年强降水量和频次呈现出自东南向西北阶梯性递减的分布特征;青藏高原东部夏半年强降水的相对强度与强降水量呈反向特征,其中以柴达木地区相对强度为最大,藏东川西区为最少;各自然分带的强降水量和频次与夏半年降水量有很好的相关关系,而强降水的相对强度与夏半年降水量表现出不同的正负相关性。 相似文献
4.
Antecedent rainfall and short-term intense rainfall both contribute to the temporal occurrence of landslides in British Columbia. These two quantities can be extracted from the precipitation regimes simulated by climate models. This makes such models an attractive tool for use in the investigation of the effect of global warming on landslide frequencies.In order to provide some measure of the reliability of models used to address the landslide question, the present-day simulation of the antecedent precipitation and short-term rainfall using the daily data from the Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis model (CGCM) is compared to observations along the south coast of British Columbia. This evaluation showed that the model was reasonably successful in simulating statistics of the antecedent rainfall but was less successful in simulating the short-term rainfall.The monthly mean precipitation data from an ensemble of 19 of the world's global climate models were available to study potential changes in landslide frequencies with global warming. Most of the models were used to produce simulations with three scenarios with different levels of prescribed greenhouse gas concentrations during the twenty-first century. The changes in the antecedent precipitation were computed from the resulting monthly and seasonal means. In order to deal with models' suspected difficulties in simulating the short-term precipitation and lack of daily data, a statistical procedure was used to relate the short-term precipitation to the monthly means.The qualitative model results agree reasonably well, and when averaged over all models and the three scenarios, the change in the antecedent precipitation is predicted to be about 10% and the change in the short-term precipitation about 6%. Because the antecedent precipitation and the short-term precipitation contribute to the occurrence of landslides, the results of this study support the prediction of increased landslide frequency along the British Columbia south coast during the twenty-first century. 相似文献
5.
基于遥感驱动分布式时变增益水文模型 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一个完全采用遥感数据驱动的分布式时变增益水文模型,该模型通过融雪、产汇流等水文过程计算,给出流量的雪盖、蒸散发、径流等水文要素。在拉萨河流域,该模型采用遥感USGS-SRTM的3秒DEM、遥感TRMM(The Tropical RainfallMeasuring Mission)降水、Modis-LST(Land Surface Temperature)数据,建立分布式水文模型,模拟了2001-2008年日水文过程。模拟结果效率系数接近0.7,相关系数接近0.8,水量平衡误差5%以内。说明完全依靠遥感驱动水文模型进行水文水资源模拟可行。该模型为解决高寒山区无资料或缺资料地区水文水资源问题提供了一个新方法。 相似文献
6.
黄土高原甘肃区降水变化与气候指数关系 总被引：2，自引：1，他引：1
基于黄土高原甘肃区34个气象站1961~2010年的逐日降水资料,结合线性趋势法、Mann-Kendall法和反距离加权插值等方法,对黄土高原甘肃区降水量时空变化进行分析,利用Morlet小波、交叉小波变换和小波相干谱分析其周期特征及其与太平洋年代际涛动（PDO）、厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）指数相关关系。结果表明：研究区年降水量呈下降趋势,变化倾向率为-15.4 mm/10a,特别是20世纪90年代以来降水量下降趋势明显;就季节变化而言,降水量除冬季呈轻微增加外,其他各季均呈减少趋势,其中以秋季减少最为明显,其次为春、夏季。从空间分布来看,年降水量总体呈减少趋势,其东南地区降水量减少幅度高于西北部。研究区降水量存在2~3 a、4.3~5 a的年际振荡周期特征,呈现了同大尺度气候因子相似的变化特征;降水量与两大气候因子存在着多时间尺度的显著相关性,与PDO和ENSO存在5~5.6 a左右共振周期,位相谱月降水量变化位相比PDO和ENSO提前;低能量区降水量与PDO有3~3.5 a年的显著共振周期且接近同位相变化,与ENSO存在0~3 a和3~6 a呈负位相的共振周期。 相似文献
7.
运用昆明市老年公交爱心卡和常规地铁刷卡数据,考虑老龄化不同程度的影响,剖析老年群体的地铁出行特征,并从活动空间的视角重点解析和对比低龄老年群体和高龄老年群体的地铁日常出行和活动模式。结果显示：1）同非老年群体相比,老年群体移动性更低,出行时刻集中于早高峰时段,活动范围相对集中于市中心。2）随年龄增长,老年群体的移动性进一步降低,活动空间收缩,但对公共交通的依赖性增强。相较于低龄老年群体（60~69岁）,高龄老年群体（≥70岁）具有“出行频次高、活动空间范围小”的出行特征。3）低龄老年和高龄老年群体的活动空间分布存在明显分异,其中高龄老年群体的活动空间向居住密集区聚集,且出行在较大程度上受建成环境的制约。 相似文献
8.
通过对比选用14时实测值法利用1981—2016年全省96站14时相对湿度和能见度数据重建全省历史霾数据序列,分析区域内霾天气的特征及相关气象要素的特征,并探讨大范围持续霾天气过程对应的环流形势,研究霾天气过程的成因。结果表明：关中地区是我省霾天气的高发区,其次是陕南的汉中盆地,陕北出现最少。全省霾日数总体呈较明显的上升趋势,2000年后增加显著。从季节变化来看全省及各区域均为冬季霾日数最多,秋季次之,夏季霾日数最少。各区域均在5～8 km能见度、60%～70%相对湿度、静小风时易出现霾天气,西安及关中全年和四季在偏东北风向时霾天气频率较大。冬季地面风速小,相对湿度较大,近地面风场辐合及逆温层的存在,造成关中大气垂直扩散能力较弱,大气污染物发生堆积、累积效应易形成关中地区持续霾天气及严重大气污染。 相似文献
9.
利用塔克拉玛干沙漠北缘沙漠-绿洲过渡带肖塘地区2011年直接探测的辐射资料,对该地区紫外辐射、总辐射状况进行了初步分析。结果表明:紫外辐射、总辐射年变化位相基本相同,年曝辐量分别为242.62、5441.31 MJ\5m-2,分别比塔克拉玛干沙漠腹地少21%、10%,年平均日曝辐量分别为0.68、15.35 MJ\5m-2。总辐射辐照度最大值为1329.6 W\5m-2,紫外辐射辐照度最大值为62.7 W\5m-2,出现在6月。沙尘暴对紫外辐射的减弱作用最明显,扬沙次之,浮尘减弱作用最小。紫外辐射日平均曝辐量占总辐射日平均曝辐量的3.36%～7.25%,年平均曝辐量占4.45%。 相似文献
10.
暖湿背景下新疆逐时降水变化特征研究 总被引：4，自引：2，他引：2
基于新疆16个国家基准站1991-2013年5~9月逐小时的降水观测资料,分析研究了新疆夏半年逐时降水的时空分布和日变化特征。结果表明:新疆小时降雨频数呈现西北多、东南少的特征;4 mm·h-1以上量级雨强的强降雨高频时段北疆自西向东依次出现在下午、前半夜和后半夜,南疆多出现在夜间;新疆各区域逐时降水频率的日变化特征明显不同,各区域逐时降水分布并不均匀:塔城北部、阿勒泰地区日降水分布呈现双峰型特征,北疆其余地区则是较为一致的单峰型;南疆各区域以双峰型居多。南北疆0.1 mm·h-1以上、4 mm·h-1以上量级雨强的出现总频次均呈明显增加趋势,进入21世纪10年代南疆强降雨频次增加更显著。 相似文献
11.
五种潜在蒸散发公式在汉江流域的应用 总被引：9，自引：1，他引：8
以汉江流域14个测站1960-2009年逐日气象资料为数据源,采用FAO 56 Penman Monteith以及Hargreaves,Blaney Criddle,Thornthwaite,Hamon 4种温度法计算各测站逐日以及逐月潜在蒸散发量,利用反距离加权插值法得到流域面平均年潜在蒸散发量。以FAO 56 Penman Monteith结果为标准,与温度法年潜在蒸散发量计算结果进行对比,修正温度法计算公式的经验系数,分析修正公式在汉江流域的适用性。结果表明：参数修正前温度法计算结果存在较大误差,相对偏差最大可达41.34%。修正后计算结果相对误差明显减小,最大偏差小于0.1%,并显示出较好的变化趋势和峰谷一致性。修正后的Hargreaves公式与FAO 56 Penman Monteith公式相关性最好,相关系数达到0.94,其次为Hamon公式和Thornthwaite公式,最后是Blaney Criddle公式。 相似文献
12.
1981-2010年西藏霜冻日数的变化特征 总被引：4，自引：0，他引：4
利用西藏38 个气象站点1981-2010 年的逐日最低气温资料,采用气候倾向率、累积距平、信噪比和R/S 分析等气候统计方法,分析了霜冻日数的年际、年代际、异常、突变等气候变化特征。结果表明：西藏霜冻日数都表现为不同程度的减少趋势,减幅为3.3~14.6 d/10a（37个站P < 0.01）;随着海拔高度的升高,霜冻日数减幅在增大。在10a 年际变化尺度上,大部分站点霜冻日数20 世纪80 年代为正距平、21 世纪初为负距平;90 年代霜冻日数以正距平居多。有8 个站点霜冻日数存在突变点,发生在20 世纪90 年代,以1997 年居多。特多霜冻日数发生频数为0~3 次,多发生在20 世纪80 年代;特少霜冻日数频数介于0~4 次,以21 世纪初居多。特多霜冻日数发生频次与经度、纬度和海拔高度的关系不密切,而特少霜冻日数发生频次与海拔高度呈极显著的负相关。 相似文献
13.
极端干旱区柽柳林地蒸散量及能量平衡分析 总被引：2，自引：4，他引：2
运用波文比-能量平衡法对极端干旱区柽柳林地的蒸散量及能量通量进行了连续的测定和估算,并对柽柳林地蒸散特点和能量平衡进行了分析和探讨。结果表明:柽柳林地的日平均蒸散量为1.6 mm/d,整个生长季的蒸散量为248.2 mm,蒸散量的季节变化系数为47%±3%。柽柳林地蒸散量的季节变化与土壤水分条件密切相关。柽柳林地蒸散量受气象因子和下垫面条件的影响和制约。在极端干旱区,感热通量消耗了绝大多数的能量,潜热通量在整个生长季只占很小的一部分,夜间,土壤储存的能量是大气能量的主要来源,而白天土壤是能量的主要汇源。 相似文献
14.
不同时间尺度、季节的气温数据表现出不同的空间平稳特征。为探讨分析空间平稳性对气温插值的影响规律,采用趋势线法对气温数据进行空间平稳性探索,并对比分析不同空间平稳性条件下,普通线性回归、普通克里格、回归克里格的气温插值精度及插值结果的空间分布特点。结果显示：冬季日均、月均气温与年均气温呈现空间非平稳,插值精度随时间序列的增长而提高,随着气温数据逐渐趋于稳定,精度提高的幅度逐渐下降;夏季日均、月均气温呈现空间平稳,随时间序列的增长,插值精度的提高并不显著;夏季日均气温各插值方法的插值精度普遍高于冬季日均气温。与普通克里格相比,回归克里格能有效提高空间非平稳数据的插值精度。时间序列的增长削弱了不同插值算法之间的插值精度差异和插值结果空间分布差异。 相似文献
15.
青藏高原年日照时数变化的时空特征 总被引：4，自引：0，他引：4
利用青藏高原地区68个测站1973-2007年近35 a的日照时数资料,采用主成分分析、旋转主成分分析、小波分析等方法对年日照时数变化的时空特征进行了分析.结果表明:1.青藏高原年日照时数呈现东南部较少,逐渐向西北地区增加的特征,近35 a青藏高原西部、西藏西南部和青海西南部年日照时数呈增加趋势,其余地区以减少趋势为主.第一载荷向量场反映了全区日照时数较一致的偏多或偏少;第二三载荷向量场分别反映了高原日照时数南北相反变化以及中部与西部、北部相反变化的差异.2.青藏高原年日照时数空间异常区可分为7个,即高原东南区、高原北部区、高原中部区、藏东区、青海北部区、藏西南区和高原西部区.高原北部和中东部年日照时数减少趋势较为显著,高原西部和西南部年日照时数呈增加趋势.3.高原东南区、高原中部区、青海北部区和藏西南区存在显著的16 a周期,其他异常区的显著周期及其年代变化差异较大. 相似文献
16.
Φ20 cm和E601型蒸发皿在新疆均有使用,但两种数据序列自观测开始至今均不完整,尤其自2003年以后数据未进行整合和校正,使得对蒸发皿蒸发量数据的使用和深入分析受到限制。本研究基于Φ20 cm （E20）和E601型蒸发皿蒸发量（E601）的共同观测期数据,选取新疆地区57个气象站,分析4~10月E20和E601的换算系数K。以数据序列较长的喀什（隶属南疆）和塔城站（北疆）为例,分析了逐日和逐月尺度下K的变化,并将各月K值用于两个典型站2003-2016年期间4月1日~9月30日E20的估算,得出1961-2016年完整的日E20序列。进一步基于复Morlet小波函数对月及年尺度E20的波谱特性和周期变化进行了分析,结果表明：（1）新疆地区E20和E601的换算系数在4~10月期间具有较大的空间差异,南疆K值较北疆大。（2）喀什和塔城站插补后完整的1961-2016年期间日E20序列具有以年为周期的典型变化,月E20在7月最大,年E20均具有明显的增加趋势;日、月及年尺度下喀什站E20均高于塔城站。（3）两站点1~12月E20的主周期和准周期具有2~16 a的波动,年E20的主周期均为7 a,喀什站准周期为3 a和6 a,塔城站准周期为2 a和4 a。本研究可为新疆地区蒸发量序列的插补及进一步应用提供参考。 相似文献
17.
博州不同级别降水及极端降水事件的时空变化 总被引：14，自引：3，他引：11
根据1961—2005年新疆博州（博尔塔拉蒙古自治州的简称,下同）4站逐日降水资料,用阈值检测方法计算出博州地区极端降雨（雪）的阈值,并用气候趋势系数、Kendall-τ秩次相关以及滑动t检验等分析了博州地区不同量级降水日数以及极端降水日数的变化特征。研究表明,博州地区极端降水阈值与年平均降水量的空间分布基本一致：山区大,盆地小,地区间差异极大。3—10月一日降水量≤0.2 mm的微量降雨日数大范围减少;年降水量增加的方式在不同子区域是不同的：①对于年平均降水量仅有100 mm左右的艾比湖一带而言,主要体现在中雨、小雪次数的增加上,其他量级的雨雪日数及强度增加趋势不显著,这种增量对干旱区而言很小,无法改变干旱区的本质。②博河上游地区夏半年主要体现在小雨、大雨次数的增加以及中雨强度的增加上,冬半年主要体现在小雪、大雪或极端降雪日数的增加以及大雪、暴雪强度的增加上。虽然博河上游地区大雨次数显著增加,但强度显著降低。这种增加方式导致博河上游地区冬季牧区易出现雪灾,夏季易出现洪灾。③博河中游地区主要体现在小雪、中雪、大雪（或极端降雪）、中雨频次以及小雨强度的增加上,而且一日降水量≤0.2 mm的微量降雨日数的减少趋势大于其他量级降雨总次数的增加趋势。降水日的这种变化方式在该区域气候显著偏暖的气候背景中,极易造成春夏阶段性极端干旱事件频发。 相似文献
18.
从北极斯瓦尔巴群岛冰川流域的上、中、下游采集了5种代表性土壤和冰川融水样品(MT、AT、TN、BT、MS),采用常规LB和严格无氮培养基低温培养方法,对其中的可培养细菌和潜在固氮细菌进行了总菌计数以及菌株的富集、分离与纯化。经菌落菌体形态观察、16S r RNA基因初步测序排重、固氮基因nif H的PCR检测,分别选取48株可培养分离细菌和31株潜在固氮菌进行了基于16S r RNA基因全序列测定的系统发育分析。目的是初步了解该特殊生境中可培养细菌(包括潜在固氮菌)的多样性及其分布状况,为进一步研究它们在此生境中的生态功能奠定基础。实验结果表明,可培养细菌在5个采集样品中的总菌数为BTTNATMT=MS,严格无氮培养基分离菌总菌数为BTATMTTNMS。48株可培养代表菌分属于Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Firmicutes 4个门的7纲、14属之中,它们在5个样品中的多样性程度为BT(6纲、6属)MT(4纲、6属)AT、MS(均为3纲、3属)TN(2纲、3属),优势菌群主要分布在γ-proteobacteria纲的Pseudomonas属(20.8%,集中在AT、BT、MS样品中)和β-proteobacteria纲的Janthinobacterium属(35.4%,集中在MS样品中),表现出一定程度的系统发育多样性。潜在固氮菌实验结果表明,能在严格无氮培养基上生长且可检测到nif H的31株代表菌具有极为单一的系统发育多样性。其中90.32%菌株集中在γ-proteobacteria纲的Pseudomonas属,仅在MT和MS样品中有3株菌分布在α-proteobacteria纲的Rhizobium属、β-proteobacteria纲的Janthinobacterium属和Actinobacteria纲的Arthrobacter属,它们与分离自其他极端环境的相关标准菌株具有高度16S r RNA基因同源性。另外,本实验还发现有8株菌的16S r RNA基因序列与相关标准菌株的相似度低于98.50%,推测它们具有成为该特殊生境下新种的潜质。 相似文献
19.
Amplification of ground motion and waveform complexity in fault zones: examples from the San Andreas and Calaveras Faults 总被引：2，自引：0，他引：2
Summary. P -wave seismograms at ranges less than 10 km are synthesized by asymptotic ray theory and by summation of Gaussian beams for point sources located in a low-velocity wedge surrounding a fault. The computations are performed using models of the wedge inferred from the analysis of reflection and refraction experiments across the San Andreas and Hayward-Calaveras faults. Calculations in these models show that the 10–20Hz vertical displacements of earthquakes located at 3–10km depth are amplified by up to an order of magnitude in a 1–2km wide region centred on the fault trace compared to displacements predicted by laterally homogeneous models of the crust. This amplification is not cancelled by high attentuation in the fault zone and compensates for the reduction in amplitudes directly above the source predicted from the radiation pattern of a strike-slip earthquake. Depending on the source depth of the earthquake and the structure and velocity contrast of the wedge, multiple triplications in the travel-time curve of direct P - and S -waves will occur at stations in the fault zone. A wedge model successfully predicts the triplications observed in the P waveforms of aftershocks of the Coyote Lake earthquake recorded in the fault zone, showing that body waves from microearthquakes can be used to determine the three-dimensional velocity structure of the fault zone. The amplification, waveform complexity, and distortion of ray paths introduced by the low- velocity wedge suggest that its effects should be included in the interpretation of strong ground motions and travel times observed in the fault zone. For realistic models of the wedge, asymptotically approximate methods of calculating the body waveforms are strictly valid for frequencies greater than 20Hz. Numerical methods may be necessary to calculate accurately the wavefield at lower frequencies. 相似文献
20.
Caroline de Linage Jacques Hinderer Yves Rogister 《Geophysical Journal International》2007,171(3):986-994
A data space approach to magnetotelluric (MT) inversion reduces the size of the system of equations that must be solved from M × M , as required for a model space approach, to only N × N , where M is the number of model parameter and N is the number of data. This reduction makes 3-D MT inversion on a personal computer possible for modest values of M and N . However, the need to store the N × M sensitivity matrix J remains a serious limitation. Here, we consider application of conjugate gradient (CG) methods to solve the system of data space Gauss–Newton equations. With this approach J is not explicitly formed and stored, but instead the product of J with an arbitrary vector is computed by solving one forward problem. As a test of this data space conjugate gradient (DCG) algorithm, we consider the 2-D MT inverse problem. Computational efficiency is assessed and compared to the data space Occam's (DASOCC) inversion by counting the number of forward modelling calls. Experiments with synthetic data show that although DCG requires significantly less memory, it generally requires more forward problem solutions than a scheme such as DASOCC, which is based on a full computation of J . 相似文献